人教版（2019）高中生物必修一 5.2 细胞的能量“货币”ATP 课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
细胞的能量“货币”ATP
【相关资料】萤火虫的尾部发光细胞中有荧光素和荧光素酶。荧光素接受能量后就被激活，在荧光素酶的催化作用下，激活的荧光素与氧发生化学反应，形成氧化荧光素并且发出荧光。
能量
荧光素酶
＋ 氧气
荧光素
激活的荧光素
荧光
氧化
荧光素
发出
萤火虫的发光原理
细胞内哪些物质有可能为萤火虫发光提供能量呢？
糖类是细胞中主要的能源物质
脂肪是细胞中良好的储能物质
新课导入
荧光消失
A
B
C
D
暗处
15min
有荧光
无荧光
无荧光
无荧光
2ml 蒸馏水
2ml 葡萄糖溶液
2ml 脂肪溶液
2ml ATP溶液
暗处
观察
结论：ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
【实验探究】取数十只萤火虫的发光器，干燥后研磨成粉末，等量分成4份，分别装入四支试管，加入少量蒸馏水使之混合，置于暗处，可见试管内有淡黄色荧光出现，约过15min后荧光消失。继续分四组实验，步骤和结果如下：
糖、脂肪
生命活动
直接利用
ATP
细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但是直接给细胞的生命活动提供能量的却是另一种有机物——ATP。
新课导入
糖类、脂肪等有机物
ATP
储存有大量的能量，
但不能被直接利用
储存的能量相对来说少，
能被直接利用。
能量
≈
≈
所以，ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
新课导入
阅读课本P86 思考以下问题，展示学习成果：
1、ATP元素组成：
2、组成ATP的分子：
3、ATP的中文名称：
4、ATP与腺嘌呤核糖核苷酸关系:
5、ATP结构简式：
C、H、O、N、P
腺苷三磷酸
腺苷（腺嘌呤、核糖）、磷酸基团
ATP （腺苷三磷酸）
腺苷（A）
01 ATP是一种高能磷酸化合物
阅读课本P86 思考以下问题，展示学习成果：
4、ATP与腺嘌呤核糖核苷酸关系:
腺苷（A）
ATP （腺苷三磷酸）
ADP（腺苷二磷酸）
AMP（腺苷一磷酸）
ATP去掉两个磷酸基团得到的AMP为腺嘌呤核糖核苷酸
01 ATP是一种高能磷酸化合物
假如用 代表腺嘌呤、 代表核糖、 代表磷酸基团，
请尝试构建ATP的结构模型。
01 ATP是一种高能磷酸化合物
核糖
磷酸
腺嘌呤
磷酸
磷酸
～
～
小组活动：
阅读课本P86 思考以下问题，展示学习成果：
5、ATP结构简式：
A—P~P~P
其中A代表_______，
P代表___________，
~代表_______________。
腺苷
磷酸基团
一种特殊的化学键
01 ATP是一种高能磷酸化合物
核糖
磷酸
腺嘌呤
磷酸
磷酸
～
～
（6）ATP分子怎样提供能量呢？
两个相邻磷酸都带负电相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP与其他分子结合的趋势，具有较高的转移势能。
ATP水解的过程就是的_____________过程，1 molATP水解能量高30.54 KJ，所以说ATP是一种______________。
释放能量
高能磷酸化合物
01 ATP是一种高能磷酸化合物
资料1 ：
一个成人一天在静止状态下所消耗的ATP为48kg，在紧张活动的情况下，ATP的消耗可达0.5kg/min。而细胞内ATP、ADP的总量仅有2-10mg。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。
从这则资料中，你能得出生物体内的ATP有什么特点？
ATP消耗量大
ATP含量很少
矛盾
02 ATP与ADP可以相互转化
ATP是怎么解决这一矛盾的？
P
P
P
~
~
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
Pi
Pi
请同学们尝试写出ATP和ADP相互转化反应式
02 ATP与ADP可以相互转化
P
P
P
~
~
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
Pi
Pi
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化是时刻不停发生并处于动态平衡之中。
02 ATP与ADP可以相互转化
② 20世纪中叶，赫尔曼等科学家发现，在细胞呼吸和光合作用期间，线粒体或叶绿体中的ATP含量明显上升。
① 植物在光照条件下，叶绿体能合成ATP，也能制造糖类；在无光情况下，叶绿体不能合成ATP，也不能制造糖类。
ATP主要在哪里合成？其合成需要的能量来源于哪里？
资料2：
主要在线粒体和叶绿体，
其合成需要的能量可以来源于光合作用和呼吸作用
02 ATP与ADP可以相互转化
ATP水解 ATP合成
反应条件
反应场所
能量来源
能量去向
水解酶
合成酶
细胞质基质、线粒体、
叶绿体
ATP的特殊化学键
用于各项
生命活动
储存在ATP中
细胞内消耗能量的地方
光合作用、呼吸作用
归纳总结：ATP与ADP相互转化过程
P
P
P
~
~
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
Pi
Pi
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
02 ATP与ADP可以相互转化
思考：ATP－ADP的相互转化是可逆反应吗？
ATP
ATP合成酶
ATP水解酶
ADP + Pi +
能量
02 ATP与ADP可以相互转化
思考：ATP－ADP的相互转化是可逆反应吗？
物质可逆，能量不可逆
ATP－ADP的相互转化不是可逆反应
03 ATP的利用
用于细胞的主动运输等活动
用于肌肉收缩等运动
用于细胞内各种吸能反应
用于生物发电、发光
用于大脑的思考
1、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的
2、以主动运输为例探究ATP作用机理
03 ATP的利用
3、ATP与吸能反应与放能反应的关系
①吸能反应总是与____________相联系，由ATP水解提供能量；
②放能反应总是与____________相联系，释放的能量贮存在ATP中
ATP的水解
ATP的合成
P
P
P
~
~
能量
能量
合成
水解
ATP与ADP相互转化示意图
P
P
~
Pi
Pi
03 ATP的利用
ATP是细胞内流动的能量“货币”
吸能反应
放能反应
蛋白质的合成
葡萄糖的分解
ATP
储存
水解放能
03 ATP的利用
3、ATP与吸能反应与放能反应的关系
③能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。
酶
酶
光合作用
呼吸作用
ATP
ADP
主动运输
物质合成
肌肉收缩
……
Pi
Pi
能量
能量
生物发光
活动：请将ATP与ADP的转化概念图补充完整
大脑思考
应用：科学家运用这一原理，将荧光素酶基因导入植
物后，再用荧光素溶液浇灌植物，使转基因植物在黑暗中
发光，从而培育出一种能发光的“荧光树”。白天，阳光
照射，公园与普通公园一模一样。晚上，这些树就自动发
光。公园里不需要路灯，一片通明。而且，光照非常柔和。
未来，夜间发光的树可能会成为街灯的天然替代品。
荧光树
原理：
03 ATP的利用
在下列四种化合物的化学组成中，“ ”中所对应的含义最接近的（ ）
D
A ①和② B ②和③ C ③和④ D ①和④
01 ATP是一种高能磷酸化合物
感谢聆听